Применение ИК-диагностики для детектирования теплонапряженных участков на поверхности образцов древесины, подверженных тепловому воздействию от природного пожара
Автор: Денис Петрович Касымов
Соавторы: Агафонцев Михаил Владимирович
Организация: Национальный исследовательский Томский государственный университет
В лабораторных условиях исследовано воздействие очага горения, смоделированного лесным горючим материалом (хвоя сосны), на плоские деревянные образцы различного сорта (сосна, осина, лиственница) с применением ИК-диагностики. В результаты получены профили температуры на поверхности образцов древесины, определены теплонапряженные участки при воздействии модельного очага горения, имитирующего низовой лесной пожар слабой интенсивности.
В инфракрасной области характеристики поверхности образца регистрировались с помощью тепловизора JADE J530SB с применением оптического фильтра 2.5–2.7 мкм, который позволял измерять температуру в интервале 310–550 ⁰С. Для регистрации температур в интервале 100–200 ⁰С съемка производилась без оптического фильтра. Частота съемки составляла 50 кадров/сек. Влажность образцов контролировалась с помощью анализатора влажности AND MX-50 с точностью 0.01 %, масса образцов – электронными весами AND HL-100. Схема проведения эксперимента рассмотрена в [1].
Для того чтобы определить теплонапряженные участки на поверхности образца древесины, с помощью программного обеспечения Altair, на термограмме поверхность образца покрывалась прямыми горизонтальными линиями. Расстояние между ними было фиксированное.
Длина горизонтальных линий l соответствовала размерам исследуемого образца древесины. Для каждого отрезка был получен столбец температур, определенных в каждом пикселе соответствующей прямой. В результате, зная геометрическое положение прямых и значения температур, были получены графики распределения температуры на поверхности исследуемого образца, а также установлены теплонапряженные участки на поверхности моделей деревянных конструкций в результате воздействия фронта низового лесного пожара.
Работа выполнена при финансовой поддержке Гранта Президента РФ № МК – 3885.2018.8
Список литературы:
1. Касымов Д.П., Лобода Е.Л., Якимов А.С., Агафонцев М.В., Лобода Ю.А. Экспериментальное и численное моделирование воспламенения модели деревянного ограждения при тепловом воздействии фронта природного пожара / В книге: XXIX Международная научно-практическая конференция, посвященная 80-летию ФГБУ ВНИИПО МЧС России Материалы конференции. В 2-х частях. 2017. С. 201-204.
2. D. Kasymov, M. Agafontsev Investigation of the Fire Hazard Characteristics of Wood Using Infrared Thermography // Proceedings of the 8th European Combustion Meeting. Dubrovnik, Croatia, 2017. p. 1484–1488. URL: http://www.adriacombustioninstitute.org/ecm2017/ (дата обращения: 29.09.2017).
